NodeJs 与 Java 服务互调

逃离我推掉我的手 2024-03-24 02:46 64阅读 0赞

## 调用模式 ##

### Http ###

最轻量，选择最普遍。

需要在Node.js和Java上实现相应的服务端代码，用于处理HTTP请求和响应。对于Node.js，你可以使用Express框架或其他框架来实现服务端。对于Java，你可以使用Spring框架或其他框架来实现服务端。

### RPC ###

[gRPC 官方文档中文版\_V1.0][gRPC _V1.0]

> 在使用gRPC进行跨语言通信时，不同语言之间的数据类型可能存在差异，需要进行相应的转换。例如，Java中的字符串和Node.js中的字符串可能需要进行编码和解码操作。同时，在使用gRPC进行通信时，还需要考虑一些其他因素，例如服务发现、负载均衡、安全认证等

基本步骤：

1.定义协议  
使用Protocol Buffers定义跨语言的接口协议。Protocol Buffers是Google开发的一种轻量级、高效的序列化格式和RPC协议。

例如，在Node.js中，可以使用以下代码定义一个简单的协议：

protobuf
    syntax = "proto3";
    
    message Request {
        
      string name = 1;
    }
    
    message Response {
        
      string message = 1;
    }
    
    service Greeter {
        
      rpc SayHello (Request) returns (Response);
    }

2.生成代码  
使用Protocol Buffers编译器将协议文件生成相应的代码。例如，在Node.js中，可以使用以下命令生成协议文件的客户端和服务端代码：

grpc_tools_node_protoc --js_out=import_style=commonjs,binary:./generated --grpc_out=./generated --plugin=protoc-gen-grpc=`which grpc_tools_node_protoc_plugin` greeter.proto

3.实现服务端  
在Node.js中实现服务端代码。例如，可以使用以下代码实现一个简单的服务端：

4.实现客户端  
在Java中实现客户端代码。例如，可以使用以下代码实现一个简单的客户端：

import io.grpc.ManagedChannel;
    import io.grpc.ManagedChannelBuilder;
    import io.grpc.StatusRuntimeException;
    
    import com.example.grpc.GreeterGrpc;
    import com.example.grpc.GreeterOuterClass;
    
    public class GreeterClient {
        
      private final ManagedChannel channel;
      private final GreeterGrpc.GreeterBlockingStub blockingStub;
    
      public GreeterClient(String host, int port) {
        
        channel = ManagedChannelBuilder.forAddress(host, port)
            .usePlaintext()
            .build();
        blockingStub = GreeterGrpc.newBlockingStub(channel);
      }
    
      public void shutdown() throws InterruptedException {
        
        channel.shutdown().awaitTermination(5, TimeUnit.SECONDS);
      }
    
      public void greet(String name) {
        
        GreeterOuterClass.Request request = GreeterOuterClass.Request.newBuilder().setName(name).build();
        GreeterOuterClass.Response response;
        try {
        
          response = blockingStub.sayHello(request);
          System.out.println(response.getMessage());
        } catch (StatusRuntimeException e) {
        
          System.out.println("RPC failed: " + e.getStatus());
        }
      }
    
      public static void main(String[] args) throws Exception {
        
        GreeterClient client = new GreeterClient("localhost", 50051);
        try {
        
          String user = "world";
          if (args.length > 0) {
        
            user = args[0];
          }
            client.greet(user);
    	} finally {
        
      		client.shutdown();
        }
      }
    }

5.运行程序

在Node.js中启动服务端程序，然后在Java中启动客户端程序，两个程序就可以通过gRPC进行通信了。

### JNI ###

nodejs-java 运行原理：使用 C++ 通过 jvmti JNI 去调用 java 的类，nodejs 再调用 C++，用 C++ 做中转实现的一个功能。JNI 是 Java 本地开发接口，JNI 是一个协议，这个协议用来沟通 Java 代码和外部的本地代码 (C/C++)，通过这个协议，Java 代码就可以调用外部的 C/C++ 代码，外部的 C/C++ 代码也可以调用 Java 代码，Android 系统源码中随处可见 JNI 的使用。

> 使用JNI进行跨语言调用可能会涉及到复杂的数据类型转化，如果只是 nodejs 和 java 互调的场景不建议使用，过于复杂会有性能瓶颈

基本步骤：

1.  编写 C++ 代码实现 Node.js 的功能，并将其编译成动态链接库（DLL）。
2.  编写 Java 代码，并使用 JNI 库将 Java 程序连接到动态链接库。

详细的步骤：

1.编写C++代码  
假设您已经有一个用 C++ 编写的 Node.js 程序，您需要将其编译成一个动态链接库。请确保您在编译时使用了正确的编译器和选项。

例如，如果您使用的是 gcc 编译器，可以使用以下命令编译成动态链接库：

gcc -shared -o libnode.so node.cpp -I/usr/include/node -L/usr/lib -lnode

其中，-I选项指定了Node.js头文件的路径，-L选项指定了Node.js库文件的路径，-l选项指定了Node.js库的名称。

2.编写Java代码  
接下来，您需要编写Java代码，使用JNI库将Java程序连接到动态链接库。

在Java中，您可以使用java.lang.System.loadLibrary()方法加载动态链接库。例如：

public class NodeWrapper {
        
        static {
        
            System.loadLibrary("node");
        }
    
        public static native void startNode();
    }

其中，static代码块中的System.loadLibrary()方法会加载动态链接库，而startNode()方法则是用于调用C++代码的本地方法。

3.生成头文件  
使用Java的javah命令可以生成JNI头文件，该文件包含了Java程序与C++程序之间的接口。例如：

javah -jni NodeWrapper

将生成一个名为NodeWrapper.h的头文件。

4.实现本地方法  
使用C++实现Java程序中声明的本地方法。这些方法的名称和参数必须与头文件中声明的方法相匹配。例如：

#include <jni.h>
    
    JNIEXPORT void JNICALL Java_NodeWrapper_startNode(JNIEnv *env, jclass cls) {
        
        // 在这里编写调用Node.js程序的代码
    }

其中，Java\_NodeWrapper\_startNode()方法是Java程序中声明的本地方法的C++实现。

5.编译C++代码  
使用C++编译器编译C++代码，并将其链接到动态链接库。例如：

gcc -shared -o libnode.so NodeWrapper.cpp -I${
        JAVA_HOME}/include -I${
        JAVA_HOME}/include/linux -L/usr/lib -lstdc++

其中，-I选项指定了Java头文件的路径，-L选项指定了C++库文件的路径，-l选项指定了C++库的名称。

6.运行Java程序  
将生成的动态链接库和Java程序一起运行，例如：

java -Djava.library.path=. NodeWrapper